汽油及石油加工

1、汽油和石油加工汽油石油是由分子大小和化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的烴類和非烴類組成的復(fù)雜混合物，通過本章所講述的預(yù)處理和原油蒸餾方法，可以根據(jù)其組分沸點(diǎn)的差異，從原油中提煉出直餾汽油、煤油、輕重柴油及各種潤(rùn)滑油餾分等，這就 是原油的一次加工過程。然后將這些半成品中的一部分或大部分作為原料，進(jìn)行原油二次加工，如以后章節(jié)要 介紹的催化裂化、催化重整、加氫裂化等向后延伸的煉制過程，可提高石油產(chǎn)品的質(zhì)量和輕質(zhì)油收率。 汽油是石油產(chǎn)品中消耗量最大的品種。汽油的沸點(diǎn)范圍（又稱餾程）為30205C，密度為0.700.78克/厘米3，商品汽油按該油在汽缸中燃燒時(shí)抗爆震燃燒性能的優(yōu)劣區(qū)分，標(biāo)記為辛烷值70、80、90或更高。號(hào)

2、俞大，性能俞好，汽油主要用作汽車、摩托車、快艇、直升飛機(jī)、農(nóng)林用飛機(jī)的燃料。商品汽油中添加有添加劑（如抗爆劑四乙基鉛）以改善使用和儲(chǔ)存性能。受環(huán)保要求，今后將限制芳烴和鉛的含量。     無鉛汽油的含義是指含鉛量在0.013g/L以下的汽油，用其他方法提高車用汽油的辛烷值，如加入MTBE等。使用無鉛車用汽油能夠減少汽車尾氣排放中的鉛化合物，減少污染，對(duì)保護(hù)環(huán)境起到一定的積極作用。美國(guó)早在1988年就實(shí)現(xiàn)了車用汽油的無鉛化。在我國(guó)，1997年6月1日，北京城八區(qū)實(shí)現(xiàn)了車用汽油的無鉛化。2000年1月1日，全國(guó)停止生產(chǎn)含鉛汽油，7月1日停止使用含鉛汽油，全國(guó)

3、實(shí)現(xiàn)了車用汽油的無鉛化 汽油可以分為車用汽油和航空汽油兩種，車用汽油是作為開動(dòng)各種形式活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的動(dòng)力；而航空汽油則是供裝有活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的螺旋槳式飛機(jī)使用的。判斷汽油好壞有兩個(gè)主要評(píng)價(jià)指標(biāo)：即餾分組成和辛烷值。     什么是汽油的餾分組成呢?在煉油廠實(shí)驗(yàn)室里有一個(gè)叫恩氏蒸餾試驗(yàn)。就是把100毫升汽油放在一個(gè)帶有支管的小燒瓶里，插上溫度計(jì)進(jìn)行加熱蒸餾，當(dāng)蒸出第一滴油時(shí)溫度計(jì)所指示的溫度，叫做初餾點(diǎn)，當(dāng)蒸出物的體積達(dá)到10毫升時(shí)的溫度，叫做10%點(diǎn)，依次可以得到20%點(diǎn)、30%點(diǎn)，直到蒸出最后一滴的溫度，叫做干點(diǎn)。這樣得到組成汽油的各種成分

4、按各自沸點(diǎn)范圍所占的比例，就是汽油的餾分組成。車用汽油要求恩式蒸餾的干點(diǎn)不高于205，10%點(diǎn)不高于79。1、什么是油品的餾程？       餾程是指以油品在規(guī)定條件下蒸餾所得到的以初餾點(diǎn)到終餾點(diǎn)表示蒸發(fā)特征的溫度范圍。主要用來判定油品輕、重餾分組成的多少，控制產(chǎn)品質(zhì)量和使用性能等。       2、什么是辛烷值？       代表點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料抗爆性的一個(gè)約定數(shù)值。在規(guī)定條件下的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中，通過和標(biāo)準(zhǔn)燃料進(jìn)

5、行比較來測(cè)定。采用和被測(cè)定燃料具有相同抗爆性的標(biāo)準(zhǔn)燃料中異辛烷的體積百分?jǐn)?shù)表示。測(cè)定辛烷值的方法不同，所得值也不一樣，因此，引用辛烷值時(shí)應(yīng)該指明所采用的方法。       3、什么是馬達(dá)法辛烷值？       以較高的混合氣溫度（一般加熱至149）和較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（一般達(dá)900轉(zhuǎn)/分）的苛刻條件為其特征的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)得辛烷值。       4、什么是研究法辛烷值？    

6、   以較低的混合氣溫度（一般不加熱）和較低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（一般達(dá)600轉(zhuǎn)/分）的中等苛刻條件為其特征的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)定的辛烷值。       5、什么是飽和蒸氣壓？       飽和蒸氣壓是用來說明油品蒸發(fā)能力的大小和油品在管道進(jìn)油系統(tǒng)中形成氣阻的可能性以及貯運(yùn)時(shí)損失輕質(zhì)餾分的傾向。汽油的飽和蒸氣壓大，蒸發(fā)性就大，形成氣阻的可能性也大，在貯運(yùn)中，蒸發(fā)損失也就大。       6、什么是閃點(diǎn)？&#

7、160;      閃點(diǎn)是指石油產(chǎn)品在規(guī)定條件下，加熱到它的蒸汽與火焰接觸發(fā)生瞬間閃火時(shí)的最低溫度。油品越輕，閃點(diǎn)越低。油品的危險(xiǎn)等級(jí)是根據(jù)閃點(diǎn)來劃分的。從閃點(diǎn)可判斷油品組成的輕重，鑒定油品發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性。用閉口閃點(diǎn)測(cè)定器測(cè)定的閃點(diǎn)稱閉口閃點(diǎn)，一般用以測(cè)定輕質(zhì)油品。閃點(diǎn)越高越安全。       7、什么是博士試驗(yàn)？       在升華硫存在下，用亞鉛酸鈉和輕質(zhì)石油產(chǎn)品作用，以檢查油中硫醇或硫化氫的試驗(yàn)。  

8、;     8、什么是閉口閃點(diǎn)？       用規(guī)定的閉口閃點(diǎn)測(cè)定器所測(cè)得的閃點(diǎn)，以表示。       9、什么是開口閃點(diǎn)？       用規(guī)定的開口閃點(diǎn)測(cè)定器所測(cè)得的閃點(diǎn)，以表示。       10、什么是燃點(diǎn)？       規(guī)定的條件下，當(dāng)火焰靠近油品表面

9、的油氣和空氣混合物時(shí)即會(huì)著火并持續(xù)燃燒到規(guī)定時(shí)間所需的低溫度，以表示。       11、什么是自燃點(diǎn)？       在規(guī)定條件下，油品在沒有火焰時(shí)，自發(fā)著火的溫度，以表示。       12、什么是十六烷值？       代表柴油在發(fā)動(dòng)機(jī)中發(fā)火性能的一個(gè)約定量值。在規(guī)定條件下的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中，通過和標(biāo)準(zhǔn)燃料進(jìn)行比較來測(cè)定。采用和被測(cè)定燃料具有相同發(fā)火滯后

10、期的標(biāo)準(zhǔn)燃料中十六烷值的體積百分?jǐn)?shù)表示。       13、什么是十六烷指數(shù)？       表示柴油在發(fā)動(dòng)機(jī)中發(fā)火性能的一個(gè)計(jì)算值。該值從柴油的標(biāo)準(zhǔn)密度和50%餾出溫度計(jì)算而得。一般是在沒有十六烷值機(jī)或試樣少到不能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)時(shí)采用。       14、什么是凝點(diǎn)？       凝點(diǎn)是指油品在規(guī)定條件下冷卻至停止流動(dòng)時(shí)的最高溫度。凝點(diǎn)是用來評(píng)價(jià)油品低溫

11、性能的項(xiàng)目。油品中的蠟含量越多，凝點(diǎn)就越高。       15、什么是傾點(diǎn)？       傾點(diǎn)是指在規(guī)定條件下，被冷卻了的油樣開始連續(xù)流動(dòng)時(shí)的最低溫度。由于傾點(diǎn)比凝點(diǎn)更能反映在低溫下的流動(dòng)性，今后我國(guó)將用傾點(diǎn)來表示其低溫流動(dòng)性。       不同原油，其油品的傾點(diǎn)與凝點(diǎn)差值不一樣，一般傾點(diǎn)要比凝點(diǎn)高35。       16、什么是機(jī)械雜質(zhì)？ 

12、60;     機(jī)械雜質(zhì)是指石油或石油產(chǎn)品中不熔于油和規(guī)定溶劑的沉淀或懸浮物，如泥砂、塵土、鐵屑、纖維和某些不溶性鹽類。機(jī)械雜質(zhì)可用沉淀或過濾等方法除去。對(duì)輕油來說，機(jī)械雜質(zhì)會(huì)堵塞油路，促使生膠或腐蝕；對(duì)鍋爐燃料，會(huì)堵塞噴嘴，降低燃燒效率，增加燃料消耗；對(duì)潤(rùn)滑油，則會(huì)破壞油膜，增加磨損，堵塞油過濾器，促進(jìn)生成積炭等。       17、什么是粘度？       粘度是指液體受外力作用移動(dòng)時(shí)，分子間產(chǎn)生的內(nèi)磨擦力的量度。是評(píng)定油品流動(dòng)性的

13、指標(biāo)。粘度隨溫度的升高而降低。潤(rùn)滑油必須具有適當(dāng)?shù)恼扯炔拍芷鸬搅己玫臐?rùn)滑作用；內(nèi)燃機(jī)燃料必須粘度合適，才能噴射小而均勻的燃油使燃燒完全。 汽油1.該名詞的定義、又稱     車用無鉛汽油英文名為：ULP，外觀為透明液體，主要是由C4C10各族烴類組成，按研究法辛烷值分為90號(hào)、93號(hào)、95號(hào)三個(gè)牌號(hào)。具有較高的辛烷值和優(yōu)良的抗爆性，用于高壓縮比的汽化器式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上，可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，減少燃料消耗量；具有良好的蒸發(fā)性和燃燒性，能保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、燃燒完全、積炭少；具有較好的安定性，在貯運(yùn)和使用過程中不易出現(xiàn)早期氧化變質(zhì)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)部件及儲(chǔ)油容

14、器無腐蝕性。     目前市場(chǎng)上所見到的97號(hào)、98號(hào)汽油產(chǎn)品執(zhí)行的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)均為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。與GB 17930-1999標(biāo)準(zhǔn)所屬產(chǎn)品相比，具有更高的辛烷值和優(yōu)良的抗爆性，用于高壓縮比的汽化器式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上，可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，減少燃料消耗量；具有良好的蒸發(fā)性和燃燒性，能保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、燃燒完全、積炭少；具有較好的安定性，在貯運(yùn)和使用過程中不易出現(xiàn)早期氧化變質(zhì)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)部件及儲(chǔ)油容器無腐蝕性。 2.該名詞的性能、情況簡(jiǎn)介。     汽油是石油產(chǎn)品中消耗量最大的品種。汽油的沸點(diǎn)范圍（又稱餾程）為30205C

15、，密度為0.700.78克/厘米3，商品汽油按該油在汽缸中燃燒時(shí)抗爆震燃燒性能的優(yōu)劣區(qū)分，標(biāo)記為辛烷值70、80、90或更高。號(hào)俞大，性能俞好，汽油主要用作汽車、摩托車、快艇、直升飛機(jī)、農(nóng)林用飛機(jī)的燃料。商品汽油中添加有添加劑（如抗爆劑四乙基鉛）以改善使用和儲(chǔ)存性能。受環(huán)保要求，今后將限制芳烴和鉛的含量。     無鉛汽油的含義是指含鉛量在0.013g/L以下的汽油，用其他方法提高車用汽油的辛烷值，如加入MTBE等。使用無鉛車用汽油能夠減少汽車尾氣排放中的鉛化合物，減少污染，對(duì)保護(hù)環(huán)境起到一定的積極作用。美國(guó)早在1988年就實(shí)現(xiàn)了車用汽油的無鉛化。在我國(guó)

16、，1997年6月1日，北京城八區(qū)實(shí)現(xiàn)了車用汽油的無鉛化。2000年1月1日，全國(guó)停止生產(chǎn)含鉛汽油，7月1日停止使用含鉛汽油，全國(guó)實(shí)現(xiàn)了車用汽油的無鉛化     汽油可以分為車用汽油和航空汽油兩種，車用汽油是作為開動(dòng)各種形式活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的動(dòng)力；而航空汽油則是供裝有活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的螺旋槳式飛機(jī)使用的。判斷汽油好壞有兩個(gè)主要評(píng)價(jià)指標(biāo)：     第一個(gè)是汽油的餾分組成。什么是餾分組成呢?在煉油廠實(shí)驗(yàn)室里有一個(gè)叫恩氏蒸餾試驗(yàn)。就是把100毫升汽油放在一個(gè)帶有支管的小燒瓶里，插上溫度計(jì)進(jìn)行加熱蒸餾，當(dāng)蒸出第一滴油時(shí)溫度計(jì)所指

17、示的溫度，叫做初餾點(diǎn)，當(dāng)蒸出物的體積達(dá)到10毫升時(shí)的溫度，叫做10%點(diǎn)，依次可以得到20%點(diǎn)、30%點(diǎn)，直到蒸出最后一滴的溫度，叫做干點(diǎn)。這樣得到組成汽油的各種成分按各自沸點(diǎn)范圍所占的比例，就是汽油的餾分組成。車用汽油要求恩式蒸餾的干點(diǎn)不高于205，10%點(diǎn)不高于79。     第二個(gè)重要指標(biāo)是辛烷值，就是人們一般所說的汽油的牌號(hào)值。我國(guó)車用汽油的牌號(hào)由65號(hào)、70號(hào)、85號(hào)等。牌號(hào)數(shù)值就相應(yīng)表示這種汽油的辛烷大小。辛烷值越高，表示汽油的抗爆震性能越好，耗油也越省。     直餾汽抽的辛烷值只有40到50，為達(dá)到國(guó)

18、家規(guī)定的要求，還需摻入催化裂化、催化重整的汽油。一般合格的汽油是無色透明的，但有的汽油都帶粉紅色或蘭色，那是因?yàn)闉榱颂岣咝镣橹担尤肓怂囊一U。四乙基鉛有劇毒，帶粉紅色或蘭色是提醒人們使用時(shí)要加小心，千萬不要用嘴吸取汽油。     燃燒爆炸危險(xiǎn)性及毒性：     屬易燃易爆品，低毒，其毒性隨烯烴含量、硫含量和芳烴含量增加而增加，主要侵入途徑是蒸氣吸入、食入、皮膚及眼睛接觸；閃點(diǎn)在0C以下，自燃點(diǎn)在415C530C范圍內(nèi)，在正常環(huán)境溫度下，遇明火可能引發(fā)燃燒或爆炸，其蒸氣與空氣混合形成爆炸性氣體，爆炸極限為1.4%7

19、.6%(V/V)：     包裝與貯運(yùn)：     按SH0164進(jìn)行。貯存于內(nèi)浮頂罐或地下，半地下油罐，貯運(yùn)中注意防火、防爆、防靜電、不同牌號(hào)的汽油應(yīng)分罐存放，不能混入其它類別的油品。 3.該產(chǎn)品的加工工藝情況     車用無鉛汽油由直餾汽油、催化裂化汽油、催化重整汽油和烷基化汽油等組分調(diào)合而成，其中還可以加入適量的抗爆劑、抗氧劑、金屬鈍化劑和清凈劑等添加劑。97號(hào)、98號(hào)由催化裂化汽油、催化裂化汽油和烷基化汽油等組分調(diào)合而成，其中還可以加入適量的抗爆劑、抗氧劑、金

20、屬鈍化劑和清凈劑等添加劑。 4.用途     主要用途是用作點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料。 5.其它     清潔汽油是一種新配方汽油，它既能夠?yàn)槠囂峁┯行У膭?dòng)力，又能減少有害氣體的排放。1996年，北京機(jī)動(dòng)車保有量110萬，這些機(jī)動(dòng)車向空氣中排放大量的有害氣體，當(dāng)時(shí)，大氣中73.5%的碳?xì)浠衔铮℉C）、63.4%的一氧化碳（CO）、37%的氮氧化物（NOx）是汽車排放的。這些有害氣體嚴(yán)重的污染了北京的環(huán)境，影響了北京的空氣質(zhì)量，這一點(diǎn)，司機(jī)朋友體會(huì)最深?，F(xiàn)在，國(guó)家制定了新的車用無鉛汽油標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)2

21、000年7月1日首先在北京、上海、廣州三大城市執(zhí)行。新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)車用汽油中可能產(chǎn)生有害氣體的組分做了嚴(yán)格的規(guī)定，其中：車用汽油中硫含量不大于0.08(m/m);鉛含量不大于0.005g/L；苯含量不大于2.5%(v/v)；芳烴含量不大于40%(v/v)；烯烴含量不大于35%(v/v)等。目前，北京石油公司正在為供應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)清潔汽油做好準(zhǔn)備工作，從4月份開始置換新標(biāo)準(zhǔn)清潔汽油，7月1日向社會(huì)全部供應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)清潔汽油。"加清潔汽油，還首都一片藍(lán)天"。     隨著我國(guó)石油工業(yè)的發(fā)展，許多城鎮(zhèn)已開始使用液化石油氣做燃料。壓縮比  

22、;   壓縮比：壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比，國(guó)標(biāo)以表示，也等于氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值。汽油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，吸進(jìn)的是汽油與空氣混合氣，壓縮比越大，壓縮終了的混合氣的壓力和溫度就越高，混合氣中的汽油分子就能氣化得更完全，燃燒也更迅速更充分，因而發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率越大，經(jīng)濟(jì)性越好，排氣質(zhì)量也能相應(yīng)得到改善。反過來說，低壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)，增加了能量消耗從而降低動(dòng)力輸出。     壓縮比是衡量汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)的一個(gè)重要參數(shù)。一般地說，發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比愈大，在壓縮行程結(jié)束時(shí)混合氣的壓力和溫度就愈高，燃燒速度也愈

23、快，因而發(fā)動(dòng)機(jī)的功率愈大，經(jīng)濟(jì)性愈好。但壓縮比過大時(shí)，不僅不能進(jìn)一步改善燃燒情況，反而會(huì)出現(xiàn)爆燃、表面點(diǎn)火等不正常燃燒現(xiàn)象，又反過來影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比的提高還受到排氣污染法規(guī)的限制。    壓縮比與發(fā)動(dòng)機(jī)性能有很大關(guān)系，通常的低壓縮比指的是壓縮比在10以下，數(shù)值在10以上的就算是高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)了。壓縮比的高低對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)使用汽油等級(jí)的要求有很大影響，一般來說，壓縮比越大，要求使用的汽油標(biāo)號(hào)越高。如果使用了低于建議標(biāo)號(hào)的汽油，可能會(huì)產(chǎn)生“敲缸”、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)加劇、不勻速行駛等問題，還會(huì)損害發(fā)動(dòng)機(jī)性能，縮短使用壽命。通常，壓縮比低于7.5可使用90號(hào)汽油，

24、壓縮比在7.58.0應(yīng)選用90或93號(hào)汽油；壓縮比在8.010.0應(yīng)選93或95號(hào)汽油；壓縮比在10.0以上的應(yīng)選用97號(hào)汽油。     具體到每一款車，還要考慮到一些實(shí)際情況，而且現(xiàn)在的油品也存在問題，實(shí)在分不清楚，一般采用“就高不就低”的原則，但這并不是說汽油標(biāo)號(hào)越高就越好。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比、點(diǎn)火提前角等參數(shù)已經(jīng)在出廠時(shí)設(shè)置好了，并且在電腦程序中對(duì)抗爆性較差的汽油設(shè)置了微調(diào)節(jié)的適度性程序，而對(duì)高標(biāo)號(hào)汽油則沒有相應(yīng)的程序。所以，盲目使用高標(biāo)號(hào)汽油，不僅是一種金錢的浪費(fèi)，還可能會(huì)因其高抗爆性的優(yōu)勢(shì)無法發(fā)揮而產(chǎn)生加速無力的現(xiàn)象。最好的辦法還是按照說明書或者按照油箱

25、蓋上標(biāo)明的要求選擇油號(hào)。  石油加工石油的煉制 原油的蒸餾 &Nbsp;   石油是由分子大小和化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的烴類和非烴類組成的復(fù)雜混合物，通過本章所講述的預(yù)處理和原油蒸餾方法，可以根據(jù)其組分沸點(diǎn)的差異，從原油中提煉出直餾汽油、煤油、輕重柴油及各種潤(rùn)滑油餾分等，這就 是原油的一次加工過程。然后將這些半成品中的一部分或大部分作為原料，進(jìn)行原油二次加工，如以后章節(jié)要 介紹的催化裂化、催化重整、加氫裂化等向后延伸的煉制過程，可提高石油產(chǎn)品的質(zhì)量和輕質(zhì)油收率。 一、原油的預(yù)處理 預(yù)處理的目的     從地底油層中開采出來的石

26、油都伴有水，這些水中都溶解有無機(jī)鹽，如NACl、MgCl2、CaCl2等，在油田原 油要經(jīng)過脫水和穩(wěn)定，可以把大部分水及水中的鹽脫除，但仍有部分水不能脫除，因?yàn)檫@些水是以乳化狀態(tài)存 在于原油中，原油含水含鹽給原油運(yùn)輸、貯存、加工和產(chǎn)品質(zhì)量都會(huì)帶來危害。     原油含水過多會(huì)造成蒸餾塔操作不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)甚至造成沖塔事故，含水多增加了熱能消耗，增大了冷卻 器的負(fù)荷和冷卻水的消耗量。     原油中的鹽類一般溶解在水中，這些鹽類的存在對(duì)加工過程危害很大。主要表現(xiàn)在：     1、在換熱器、加熱爐中，隨著水的蒸

27、發(fā)，鹽類沉積在管壁上形成鹽垢，降低傳熱效率，增大流動(dòng)壓降，嚴(yán) 重時(shí)甚至?xí)氯苈穼?dǎo)致停工。     2、造成設(shè)備腐蝕。CaCl2、MgCl2水解生成具有強(qiáng)腐蝕性的HCl：MgCl2 + 2H2O  Mg(OH)2 + 2HCl如果系統(tǒng) 又有硫化物存在，則腐蝕會(huì)更嚴(yán)重。Fe +  H2S  FeS + H2   FeS + 2HCl FeCl2 + H2S     3、原油中的鹽類在蒸餾時(shí)，大多殘留在渣油和重餾分中，將會(huì)影響石油產(chǎn)品的質(zhì)量。根據(jù)上述原因，目前 國(guó)內(nèi)外煉油廠要求在加工前，原

28、油含水量達(dá)到0.1%0.2%，含鹽量<5毫克/升10毫克/升。 基本原理     原油中的鹽大部分溶于所含水中，故脫鹽脫水是同時(shí)進(jìn)行的。為了脫除懸浮在原油中的鹽粒，在原油中注 入一定量的新鮮水(注入量一般為5%)，充分混合，然后在破乳劑和高壓電場(chǎng)的作用下，使微小水滴逐步聚集成 較大水滴，借重力從油中沉降分離，達(dá)到脫鹽脫水的目的，這通常稱為電化學(xué)脫鹽脫水過程。     原油乳化液通過高壓電場(chǎng)時(shí)，在分散相水滴上形成感應(yīng)電荷，帶有正、負(fù)電荷的水滴在作定向位移時(shí)，相 互碰撞而合成大水滴，加速沉降。水滴直徑愈大，原油和水的相對(duì)密度差愈大，

29、溫度愈高，原油粘度愈小，沉 降速度愈快。在這些因素中，水滴直徑和油水相對(duì)密度差是關(guān)鍵，當(dāng)水滴直徑小到使其下降速度小于原油上升 速度時(shí)，水滴就不能下沉，而隨油上浮，達(dá)不到沉降分離的目的。 工藝過程    我國(guó)各煉廠大都采用兩級(jí)脫鹽脫水流程。原油自油罐抽出后，先與淡水、破乳劑按比例混合，經(jīng)加熱到規(guī)定 溫度，送入一級(jí)脫鹽罐，一級(jí)電脫鹽的脫鹽率在90%95%之間，在進(jìn)入二級(jí)脫鹽之前，仍需注入淡水，一級(jí)注 水是為了溶解懸浮的鹽粒，二級(jí)注水是為了增大原油中的水量，以增大水滴的偶極聚結(jié)力。   二、原油的蒸餾 原油蒸餾的基本原理及特點(diǎn)     1、

30、蒸餾與精餾  蒸餾是液體混合物加熱，其中輕組分汽化，將其導(dǎo)出進(jìn)行冷凝，使其輕重組分得到分離。 蒸餾依據(jù)原理是混合物中各組分沸點(diǎn)(揮發(fā)度)的不同。     蒸餾有多種形式，可歸納為閃蒸(平衡汽化或一次汽化)，簡(jiǎn)單蒸餾(漸次汽化)和精餾三種。其中簡(jiǎn)單蒸餾 常用于實(shí)驗(yàn)室或小型裝置上，它屬于間歇式蒸餾過程，分離程度不高。     閃蒸過程是將液體混合物進(jìn)料加熱至部分汽化，經(jīng)過減壓閥，在一個(gè)容器(閃蒸罐、蒸發(fā)塔)的空間內(nèi)，于 一定溫度壓力下，使汽液兩相迅速分離，得到相應(yīng)的汽相和液相產(chǎn)物。精餾是分離液體混合物的很有效的手段 ，它是在精餾

31、塔內(nèi)進(jìn)行的。     2、原油常壓蒸餾特點(diǎn)  原油的常壓蒸餾就是原油在常壓(或稍高于常壓)下進(jìn)行的蒸餾，所用的蒸餾設(shè)備叫 做原油常壓精餾塔，它具有以下工藝特點(diǎn)：     （1）常壓塔是一個(gè)復(fù)合塔  原油通過常壓蒸餾要切割成汽油、煤油、輕柴油、重柴油和重油等四、五種產(chǎn) 品餾分。按照一般的多元精餾辦法，需要有n-1個(gè)精餾塔才能把原料分割成n個(gè)餾分。而原油常壓精餾塔卻是在 塔的側(cè)部開若于側(cè)線以得到如上所述的多個(gè)產(chǎn)品餾分，就像n個(gè)塔疊在一起一樣，故稱為復(fù)合塔。    （2）常壓塔的原料和產(chǎn)品都是組成復(fù)雜

32、的混合物  原油經(jīng)過常壓蒸餾可得到沸點(diǎn)范圍不同的餾分，如汽油 、煤油、柴油等輕質(zhì)餾分油和常壓重油，這些產(chǎn)品仍然是復(fù)雜的混合物(其質(zhì)量是靠一些質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來控制的。如 汽油餾程的干點(diǎn)不能高于205)。35150是石腦油（naphtha）或重整原料，130250是煤油餾分，250 300是柴油餾分，300350是重柴油餾分，可作催化裂化原料。>350是常壓重油。    （3）汽提段和汽提塔 對(duì)石油精餾塔，提餾段的底部常常不設(shè)再沸器，因?yàn)樗诇囟容^高，一般在350左 右，在這樣的高溫下，很難找到合適的再沸器熱源，因此，通常向底部吹入少量過熱水蒸汽，以降低塔內(nèi)的油 汽分

33、壓，使混入塔底重油中的輕組分汽化，這種方法稱為汽提。汽提所用的水蒸汽通常是400450，約為3M PA的過熱水蒸汽。     在復(fù)合塔內(nèi)，汽油、煤油、柴油等產(chǎn)品之間只有精餾段而沒有提餾段，這樣側(cè)線產(chǎn)品中會(huì)含有相當(dāng)數(shù)量的 輕餾分，這樣不僅影響本側(cè)線產(chǎn)品的質(zhì)量，而且降低了較輕餾分的收率。所以通常在常壓塔的旁邊設(shè)置若干個(gè) 側(cè)線汽提塔，這些汽提塔重疊起來，但相互之間是隔開的，側(cè)線產(chǎn)品從常壓塔中部抽出，送入汽提塔上部，從 該塔下注入水蒸汽進(jìn)行汽提，汽提出的低沸點(diǎn)組分同水蒸汽一道從汽提塔頂部引出返回主塔，側(cè)線產(chǎn)品由汽提 塔底部抽出送出裝置。   （4）常壓塔常設(shè)置中

34、段循環(huán)回流 在原油精餾塔中，除了采用塔頂回流時(shí)，通常還設(shè)置12個(gè)中段循環(huán)回流， 即從精餾塔上部的精餾段引出部分液相熱油，經(jīng)與其它冷流換熱或冷卻后再返回塔中，返回口比抽出口通常高2 3層塔板。     中段循環(huán)回流的作用是，在保證產(chǎn)品分離效果的前提下，取走精餾塔中多余的熱量，這些熱量因溫位較高 ，因而是價(jià)很高的可利用熱源。采用中段循環(huán)回流的好處是，在相同的處理量下可縮小塔徑，或者在相同的 塔徑下可提高塔的處理能力。     3、減壓蒸餾及其特點(diǎn) 原油在常壓蒸餾的條件下，只能夠得到各種輕質(zhì)餾分。常壓塔底產(chǎn)物即常壓重油， 是原油中比較重的部

35、分，沸點(diǎn)一般高于350，而各種高沸點(diǎn)餾分，如裂化原料和潤(rùn)滑油餾分等都存在其中。要 想從重油中分出這些餾分，就需要把溫度提到350以上，而在這一高溫下，原油中的穩(wěn)定組分和一部分烴類就 會(huì)發(fā)生分解，降低了產(chǎn)品質(zhì)量和收率。為此，將常壓重油在減壓條件下蒸餾，蒸餾溫度一般限制在420以下。 降低壓力使油品的沸點(diǎn)相應(yīng)下降，上述高沸點(diǎn)餾分就會(huì)在較低的溫度下汽化，從而避免了高沸點(diǎn)餾分的分解。 減壓塔是在壓力低于100kPa的負(fù)壓下進(jìn)行蒸餾操作。     減壓塔的抽真空設(shè)備常用的是蒸汽噴射器或機(jī)械真空泵。蒸汽噴射器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用可靠而無需動(dòng)力機(jī) 械，水蒸汽來源充足、安全，因此，得

36、到廣泛應(yīng)用。而機(jī)械真空泵只在一些干式減壓蒸餾塔和小煉油廠的減壓 塔中采用。     與一般的精餾塔和原油常壓精餾塔相比，減壓精餾塔有如下幾個(gè)特點(diǎn)：     根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)不同，減壓精餾塔分燃料型與潤(rùn)滑油型兩種。潤(rùn)滑油型減壓塔以生產(chǎn)潤(rùn)滑油料為主，這些 餾分經(jīng)過進(jìn)一步加工，制取各種潤(rùn)滑油。燃料型減壓塔主要生產(chǎn)二次加工的原料，如催化裂化或加氫裂化原料 。     減壓精餾塔的塔板數(shù)少，壓降小，真空度高，塔徑大。為了盡量提高拔出深度而又避免分解，要求減壓 塔在經(jīng)濟(jì)合理的條件下盡可能提高汽化段的真空度。因此，一方面要

37、在塔頂配備強(qiáng)有力的抽真空設(shè)備，同時(shí)要 減小塔板的壓力降。減壓塔內(nèi)應(yīng)采用壓降較小的塔板，常用的有舌型塔板、網(wǎng)孔塔板等。減壓餾分之間的分餾 精確度要求一般比常壓蒸餾的要求低，因此通常在減壓塔的兩個(gè)側(cè)線餾分之間只設(shè)35塊精餾塔板。在減壓下， 塔內(nèi)的油汽、水蒸汽、不凝氣的體積變大，減壓塔徑變大。     縮短渣油在減壓塔內(nèi)的停留時(shí)間 塔底減壓渣油是最重的物料，如果在高溫下停留時(shí)間過長(zhǎng)，則其分解 、縮合等反應(yīng)會(huì)進(jìn)行得比較顯著，導(dǎo)致不凝氣增加，使塔的真空度下降，塔底部分結(jié)焦，影響塔的正常操作。 因此，減壓塔底部的直徑常?？s小以縮短渣油在塔內(nèi)的停留時(shí)間。另外，減壓塔頂不出產(chǎn)品，

38、減壓塔的上部汽 相負(fù)荷小，通常也采用縮徑的辦法，使減壓塔成為一個(gè)中間粗、兩頭細(xì)的精餾塔。 常減壓蒸餾裝置的工藝流程     所謂工藝流程，就是一個(gè)生產(chǎn)裝置的設(shè)備(如塔、反應(yīng)器、加熱爐)、機(jī)泵、工藝管線按生產(chǎn)的內(nèi)在聯(lián)系而 形成的有機(jī)組合。     目前煉油廠最常采用的原油蒸餾流程是兩段汽化流程和三段汽化流程。兩段汽化流程包括兩個(gè)部分：常壓 蒸餾和減壓蒸餾。三段汽化流程包括三個(gè)部分：原油初餾、常壓蒸餾和減壓蒸餾。     常壓蒸餾是否要采用兩段汽化流程應(yīng)根據(jù)具體條件對(duì)有關(guān)因素進(jìn)行綜合分析而定，如果原油所含的輕

39、餾分 多，則原油經(jīng)過一系列熱交換后，溫度升高，輕餾分汽化，會(huì)造成管路巨大的壓力降，其結(jié)果是原油泵的出口 壓力升高，換熱器的耐壓能力也應(yīng)增加。另外，如果原油脫鹽脫水不好，進(jìn)入換熱系統(tǒng)后，盡管原油中輕餾分 含量不高，水分的汽化也會(huì)造成管路中相當(dāng)可觀的壓力降。當(dāng)加工含硫原油時(shí)，在溫度超過160180的條件 下，某些含硫化合物會(huì)分解而釋放出H2S，原油中的鹽分則可能水解而析出HCl，造成蒸餾塔頂部、汽相餾出管 線與冷凝冷卻系統(tǒng)等低溫位的嚴(yán)重腐蝕。采用兩段汽化蒸餾流程時(shí)，這些現(xiàn)象都會(huì)出現(xiàn)，給操作帶來困難，影 響產(chǎn)品質(zhì)量和收率，大型煉油廠的原油蒸餾裝置多采用三段汽化流程。   

40、0; 三段汽化原油蒸餾工藝流程的特點(diǎn)有：     初餾塔頂產(chǎn)品輕汽油一般作催化重整裝置進(jìn)料。由于原油中的含砷的有機(jī)物質(zhì)，隨著原油溫度的升高而 分解汽化，因而初餾塔頂汽油的砷含量較低，而常壓塔頂汽油含砷量很高。砷是重整催化劑的有害物質(zhì)，因而 一般含砷量高的原油生產(chǎn)重整原料均采用初餾塔。     常壓塔可設(shè)34個(gè)側(cè)線，生產(chǎn)溶劑油、煤油(或噴氣燃料)、輕柴油、重柴油等餾分。     減壓塔側(cè)線出催化裂化或加氫裂化原料，產(chǎn)品較簡(jiǎn)單，分餾精度要求不高，故只設(shè)23個(gè)側(cè)線，不設(shè)汽 提塔。   

41、60; 減壓蒸餾可以采用干式減壓蒸餾工藝。所謂干式減壓蒸餾，即不依賴注入水蒸汽以降低油汽分壓的減壓 蒸餾方式。干式減壓蒸餾一般采用填料而不是塔板。與傳統(tǒng)濕式減壓精餾相比，它的主要特點(diǎn)有：填料壓降小 ，塔內(nèi)真空度提高，加熱爐出口溫度降低使不凝氣減少，大大降低了塔頂冷凝器的冷卻負(fù)荷，減少冷卻水用量 ，降低能耗等。     根據(jù)產(chǎn)品的用途不同，可將原油蒸餾工藝流程分為以下三種類型：     1、燃料型 這類加工方案的目的產(chǎn)品基本上都是燃料，從罐區(qū)來的原油經(jīng)過換熱，溫度達(dá)到80120左 右進(jìn)電脫鹽脫水罐進(jìn)行脫鹽、脫水。經(jīng)這樣預(yù)處理后的原油再經(jīng)

42、換熱到210250進(jìn)入初餾塔，塔頂出輕汽 油餾分，塔底為拔頭原油，拔頭原油經(jīng)換熱進(jìn)常壓加熱爐至360370，形成的氣液混合物進(jìn)入常壓塔，塔 頂出汽油餾分，經(jīng)冷凝冷卻至40左右，一部分作塔頂回流，一部分作汽油餾分。各側(cè)線餾分油經(jīng)汽提塔汽提 出裝置，塔底是沸點(diǎn)高于350的常壓重油。用熱油泵從常壓塔底部抽出送到減壓爐加熱，溫度達(dá)到390400 進(jìn)入減壓精餾塔，減壓塔頂一般不出產(chǎn)品，直接與抽真空設(shè)備連接。側(cè)線各餾分油經(jīng)換熱冷卻后出裝置作為 二次加工的原料。塔底減壓渣油經(jīng)換熱、冷卻后出裝置作為下道工序如焦化、溶劑脫瀝青等的進(jìn)料。     2、燃料-潤(rùn)滑油型  &#

43、160;  常壓系統(tǒng)在原油和產(chǎn)品要求與燃料型相同時(shí)，其流程亦相同。     減壓系統(tǒng)流程較燃料型復(fù)雜，減壓塔要出各種潤(rùn)滑油原料組分，故一般設(shè)45個(gè)側(cè)線，而且要有側(cè)線汽 提塔以滿足對(duì)潤(rùn)滑油原料餾分的閃點(diǎn)要求，并改善各餾分的餾程范圍。     控制減壓爐出口最高油溫不大于395，以免油料因局部過熱而裂解，進(jìn)而影響潤(rùn)滑油質(zhì)量。     減壓蒸餾系統(tǒng)一般采用在減壓爐管和減壓塔底注入水蒸汽的操作工藝。注入水蒸汽的目的在于改善爐管 內(nèi)油的流動(dòng)情況，避免油料因局部過熱裂解，降低減壓塔內(nèi)油汽分壓，提高減壓餾分油

44、的拔出率。     3、化工型     它的特點(diǎn)是：     化工型流程是三類流程中最簡(jiǎn)單的。常壓蒸餾系統(tǒng)一般不設(shè)初餾塔而設(shè)閃蒸塔(閃蒸塔與初餾塔的差別 在于前者不出塔頂產(chǎn)品，塔頂蒸汽進(jìn)入常壓塔中上部，無冷凝和回流設(shè)施)。     常壓塔設(shè)23個(gè)側(cè)線，產(chǎn)品作裂解原料，分離精確度要求低，塔板數(shù)可減少，不設(shè)汽提塔。     減壓蒸餾系統(tǒng)與燃料型基本相同。 原油的熱加工過程     在煉油工業(yè)中，熱加工是指主要靠熱的作用，

45、將重質(zhì)原料油轉(zhuǎn)化成氣體、輕質(zhì)油、燃料油或焦炭的一類工 藝過程。熱加工過程主要包括：熱裂化、減粘裂化和焦化。     熱裂化是以石油重餾分或重、殘油為原料生產(chǎn)汽油和柴油的過程。減粘裂化的目的是將重油或減壓渣油經(jīng) 輕度裂化使其粘度降低以便符合燃料油的使用要求。焦化是以減壓渣油為原料生產(chǎn)汽油、柴油等中間餾分和生 產(chǎn)石油焦。     在這些過程中，熱裂化過程已逐漸被催化裂化所取代。不過隨著重油輕質(zhì)化工藝的不斷發(fā)展，熱裂化工藝 又有了新的發(fā)展，國(guó)外已經(jīng)采用高溫短接觸時(shí)間的固體流化床裂化技術(shù)，處理高金屬、高殘?zhí)康牧淤|(zhì)渣油原料。 一、熱加工過程的基

46、本原理     石油餾分及重油、殘油在高溫下主要發(fā)生兩類化學(xué)反應(yīng)：一類是裂解反應(yīng)，大分子烴類裂解成較小分子的 烴類，因此從較重的原料油可以得到汽油餾分，中間餾分，以至小分子的烴類氣體；另一類是縮合反應(yīng)，即原 料和中間產(chǎn)物中的芳烴、烯烴等縮合成大分子量的產(chǎn)物，從而可以得到比原料油沸程高的殘油甚至焦炭。利用 這一原理，熱加工過程除了可以從重質(zhì)原料得到一部分輕質(zhì)油品外，也可以用來改善油品的某些使用性能。     下面從化學(xué)反應(yīng)角度說明熱加工過程裂解反應(yīng)的基本原理。 烷烴     烷烴在高溫下主要發(fā)生裂解反應(yīng)。裂

47、解反應(yīng)實(shí)質(zhì)是烴分子C-C鏈斷裂，裂解產(chǎn)物是小分子的烴類和烯烴。反 應(yīng)式為：      CnH2n+2   > CmH2m  + CqH2q+2      ( n = m + q ) 以十六烷為例：C16H34   >C7H14  + C9H20     生成的小分子烴還可進(jìn)一步反應(yīng)，生成更小的烷烴和烯烴，甚至生成低分子氣態(tài)烴。在相同的反應(yīng)條件下，大分子烷烴比小分子烷烴更容易裂化。  &

48、#160;  溫度和壓力條件對(duì)烷烴的分解反應(yīng)有重大影響，當(dāng)溫度在500以下，壓力很高時(shí)，烷烴斷裂的位置一般發(fā) 生在碳鏈C-C的中央，這時(shí)氣體產(chǎn)率低，反應(yīng)溫度在500以上，而壓力較低時(shí)，斷鏈位置移到碳鏈的一端。氣 體產(chǎn)率增加，氣體中甲烷含量增加，這是裂解氣體組成的特征。正構(gòu)烷烴裂解時(shí)，容易生成甲烷、乙烷、乙烯 、丙烯等低分子烴。 環(huán)烷烴     環(huán)烷烴熱穩(wěn)定性較高，在高溫(500600)下可發(fā)生下列反應(yīng)：     1、單環(huán)烷烴斷環(huán)生成兩個(gè)烯烴分子，如: 在700800條件下，環(huán)己烷分解生成烯烴和二烯烴。   

49、;  2、環(huán)烷烴在高溫下發(fā)生脫氫反應(yīng)生成芳烴，如: 雙環(huán)的環(huán)烷烴在高溫下脫氫可生成四氫萘。     3、帶長(zhǎng)鏈的環(huán)烷烴在裂化條件下，首先側(cè)鏈斷裂，然后才是開環(huán)。 芳烴     芳烴是對(duì)熱非常穩(wěn)定的組分。在高溫條件下生成以氫氣為主的氣體，高分子縮合物和焦炭。低分子芳烴， 例如苯、甲苯對(duì)熱極為穩(wěn)定，溫度超過550時(shí)，苯開始發(fā)生縮合反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物為聯(lián)苯、氣體和焦炭，當(dāng)溫度 達(dá)到800以上時(shí)，苯裂解生成焦炭為主要反應(yīng)方向。多環(huán)芳烴，如萘、蒽等的熱反應(yīng)和苯相似，它們都是對(duì)熱 非常穩(wěn)定的物質(zhì)，主要發(fā)生縮合反應(yīng)，最終導(dǎo)致高度縮合稠環(huán)芳烴&

50、#190; 焦炭的先驅(qū)物的生成。 二、減粘裂化     減粘裂化是一種淺度熱裂化過程，其主要目的在于減小原料油的粘度，生產(chǎn)合格的重質(zhì)燃料油和少量輕質(zhì) 油品，也可為其它工藝過程(如催化裂化等)提供原料。     減粘裂化只是處理渣油的一種方法，特別適用于原油淺度加工和大量需要燃料油的情況。減粘的原料可用 減壓渣油、常壓重油、全餾分重質(zhì)原油或拔頭重質(zhì)原油。減粘裂化反應(yīng)在450490，4MPa5 MPa的條件下進(jìn) 行。反應(yīng)產(chǎn)物除減粘渣油外，還有中間餾分及少量的汽油餾分和裂化氣。在減粘反應(yīng)條件下，原料油中的瀝青 質(zhì)基本上沒有變化，非瀝青質(zhì)類首

51、先裂化，轉(zhuǎn)變成低沸點(diǎn)的輕質(zhì)烴。輕質(zhì)烴能部分地溶解或稀釋瀝青質(zhì)，從而 達(dá)到降低原料粘度的作用。     裂化反應(yīng)后的混合物送入分餾塔。為盡快終止反應(yīng)，避免結(jié)焦，必須在進(jìn)分餾塔之前的混合物和分餾塔底 打進(jìn)急冷油。從分餾塔分出氣體、汽油、柴油、蠟油及減粘渣油。上述流程可按兩種減粘類型操作。加熱爐后 串聯(lián)反應(yīng)塔，則為塔式減粘；不串反應(yīng)塔，則為爐管式減粘。     根據(jù)熱加工過程的原理，減粘裂化是將重質(zhì)原料裂化為輕質(zhì)產(chǎn)品，從而降低粘度，但同時(shí)又發(fā)生縮合反應(yīng) ，生成焦炭，焦炭會(huì)沉積在爐管上，影響開工周期，且所產(chǎn)燃料油安定性差，因此，必須控制一定的

52、轉(zhuǎn)化率。     目前，國(guó)內(nèi)減粘裂化裝置的主要任務(wù)是降低燃料油粘度，即不是以生產(chǎn)輕質(zhì)油品為主要目的，所以對(duì)反應(yīng) 深度要求不高，適宜采用塔式減粘工藝。 三、焦炭化過程(延遲焦化)     焦炭化過程(簡(jiǎn)稱焦化)是提高原油加工深度，促進(jìn)重質(zhì)油輕質(zhì)化的重要熱加工手段。它又是唯一能生產(chǎn)石 油焦的工藝過程，是任何其它過程所無法代替的，焦化在煉油工業(yè)中一直占居著重要地位。     焦化是以貧氫重質(zhì)殘油(如減壓渣油、裂化渣油以及瀝青等)為原料，在高溫(400500)下進(jìn)行的深度熱 裂化反應(yīng)。通過裂解反應(yīng)，使渣油的一部分

53、轉(zhuǎn)化為氣體烴和輕質(zhì)油品，由于縮合反應(yīng)，使渣油的另一部分轉(zhuǎn)化 為焦炭。一方面由于原料重，含相當(dāng)數(shù)量的芳烴；另一方面焦化的反應(yīng)條件更苛刻，因此縮合反應(yīng)占很大比重 ，生成焦炭多。     煉油工業(yè)中曾經(jīng)用過的焦化方法主要是釜式焦化，平爐焦化、接觸焦化、延遲焦化、流化焦化等。目前延 遲焦化應(yīng)用最廣泛，是煉油廠提高輕質(zhì)油收率的手段之一，在我國(guó)煉油工業(yè)中將繼續(xù)發(fā)揮重要作用。     延遲焦化的特點(diǎn)是，原料油在管式加熱爐中被急速加熱，達(dá)到約500高溫后迅速進(jìn)入焦炭塔內(nèi)，停留足夠 的時(shí)間進(jìn)行深度裂化反應(yīng)，使得原料的生焦過程不在爐管內(nèi)而延遲到塔內(nèi)進(jìn)行，

54、這樣可避免爐管內(nèi)結(jié)焦，延長(zhǎng) 運(yùn)轉(zhuǎn)周期，這種焦化方式就叫延遲焦化。     原料經(jīng)預(yù)熱后，先進(jìn)入分餾塔下部與焦化塔頂過來的焦化油氣在塔內(nèi)接觸換熱，一是使原料被加熱，二是 將過熱的焦化油氣降溫到可進(jìn)行分餾的溫度(一般分餾塔底溫度不宜超過400)，同時(shí)把原料中的輕組分蒸發(fā)出 來。焦化油氣中相當(dāng)于原料油沸程的部分稱為循環(huán)油，隨原料一起從分餾塔底抽出，打入加熱爐輻射室，加熱 到500左右，通過四通閥從底部進(jìn)入焦炭塔，進(jìn)行焦化反應(yīng)。為了防止油在管內(nèi)反應(yīng)結(jié)焦，需向爐管內(nèi)注水， 以加大管內(nèi)流速(一般為2米/秒以上)，縮短油在管內(nèi)的停留時(shí)間，注水量約為原料油的2%左右。  

55、;   進(jìn)入焦炭塔的高溫渣油，需在塔內(nèi)停留足夠時(shí)間，以便充分進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)生成的油氣從焦炭塔頂引出進(jìn) 分餾塔，分出焦化氣體、汽油、柴油和蠟油，塔底循環(huán)油與原料一起再進(jìn)行焦化反應(yīng)。焦化生成的焦炭留在焦 炭塔內(nèi)，通過水力除焦從塔內(nèi)排出。     焦炭塔采用間歇式操作，至少要有兩個(gè)塔切換使用，以保證裝置連續(xù)操作。每個(gè)塔的切換周期，包括生焦 、除焦及各輔助操作過程所需的全部時(shí)間。對(duì)兩爐四塔的焦化裝置，一個(gè)周期約48小時(shí)，其中生焦過程約占一 半。生焦時(shí)間的長(zhǎng)短取決于原料性質(zhì)以及對(duì)焦炭質(zhì)量的要求。 催化裂化     

56、 催化裂化是煉油工業(yè)中最重要的一種二次加工工藝，在煉油工業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位。     石油煉制工藝的目的可概括為： 提高原油加工深度，得到更多數(shù)量的輕質(zhì)油產(chǎn)品； 增加品種，提 高產(chǎn)品質(zhì)量。然而，原油經(jīng)過一次加工(常減壓蒸餾)只能從中得到10%40%的汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)油品，其 余是只能作為潤(rùn)滑油原料的重餾分和殘?jiān)?。但是，社?huì)對(duì)輕質(zhì)油品的需求量卻占石油產(chǎn)品的90%左右。同時(shí)直 餾汽油辛烷值很低，約為4060，而一般汽車要求汽油辛烷值至少大于70。所以只靠常減壓蒸餾無法滿足市場(chǎng)對(duì) 輕質(zhì)油品在數(shù)量和質(zhì)量上的要求。這種供求矛盾促進(jìn)了煉油工藝的發(fā)展。催化裂化技術(shù)是

57、重油輕質(zhì)化和改質(zhì)的 重要手段之一，已成為當(dāng)今石油煉制的核心工藝之一。   催化裂化（caTalytic CRacking）的工藝特點(diǎn)     催化裂化過程是以減壓餾分油、焦化柴油和蠟油等重質(zhì)餾分油或渣油為原料，在常壓和450510條件下 ，在催化劑的存在下，發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化生成氣體、汽油、柴油等輕質(zhì)產(chǎn)品和焦炭的過程。     催化裂化過程具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：     輕質(zhì)油收率高，可達(dá)70%80%；     催化裂化汽油的辛烷值高，馬達(dá)法辛烷值可達(dá)78，汽油的

58、安定性也較好；     催化裂化柴油十六烷值較低，常與直餾柴油調(diào)合使用或經(jīng)加氫精制提高十六烷值，以滿足規(guī)格要求；     催化裂化氣體，C3和C4氣體占80%，其中C3丙烯又占70%，C4中各種丁烯可占55%，是優(yōu)良的石油化工原料和生產(chǎn)高辛烷值組分的原料。      根據(jù)所用原料，催化劑和操作條件的不同，催化裂化各產(chǎn)品的產(chǎn)率和組成略有不同，大體上，氣體產(chǎn)率為10%20% ，汽油產(chǎn)率為30%50%，柴油產(chǎn)率不超過40%，焦炭產(chǎn)率5%7%左右。由以上產(chǎn)品產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量情況可以看出，催化裂化過程的主要

59、目的是生產(chǎn)汽油。我國(guó)的公共交通運(yùn)輸事業(yè)和發(fā)展農(nóng)業(yè)都需要大量柴油，所以催化裂化的發(fā)展都在大量生產(chǎn)汽油的同時(shí)，能提高柴油的產(chǎn)率，這是我國(guó)催化裂化技術(shù)的特點(diǎn)。 催化裂化的化學(xué)原理 催化裂化催化劑    1936年工業(yè)上首先使用經(jīng)酸處理的蒙脫石催化劑。因?yàn)檫@種催化劑在高溫?zé)岱€(wěn)定性不高，再生性能不好，后 來被合成的無定形硅酸鋁所取代。六十年代又出現(xiàn)了含沸石的催化劑?？捎米髁鸦呋瘎┑乃蟹惺校挥衁 型沸石具有工業(yè)意義。在許多情況下，將稀土元素引入Y型沸石中。Y型沸石在硅酸鋁基體中的加入量可達(dá)15%。 采用沸石催化劑后汽油的選擇性大大提高，汽油的辛烷值也較高，同時(shí)氣體和焦炭產(chǎn)率降低

60、。工業(yè)上應(yīng)用所謂 超穩(wěn)Y型沸石分子篩，它在高達(dá)1200K時(shí)晶體結(jié)構(gòu)能保持不變。     催化裂化實(shí)質(zhì)上是正碳離子的化學(xué)。正碳離子經(jīng)過氫負(fù)離子轉(zhuǎn)移步驟生成            由于高溫，正碳離子可分解為較小的正碳離子和一個(gè)烯烴分子。                    

61、0; 生成的烯烴比初始的烷烴原料易于變?yōu)檎茧x子，裂化速度也較快。                     由于C-C鍵斷裂一般發(fā)生在正碳離子的位置，所以催化裂化可生成大量的C3C4烴類氣體，只有少量的甲 烷和乙烷生成。新正碳離子或裂化，或奪得一個(gè)氫負(fù)離子而生成烷烴分子，或發(fā)生異構(gòu)化、芳構(gòu)化等反應(yīng)。       現(xiàn)在選用的沸石分子篩具有自己特定的孔徑大小，常

62、常對(duì)原料和產(chǎn)物都表現(xiàn)了不同的選擇特性。如在HZSM-5沸石分子篩上烷烴和支鏈烷烴的裂化速度依下列次序遞降：正構(gòu)烷烴 >一甲基烷烴 > 二甲基烷烴沸石分子篩這種對(duì)原料分子大小表現(xiàn)的選擇性，和對(duì)產(chǎn)物分布的影響稱為它們的擇形性。ZSM-5用作脫蠟過程的催化劑，就是利用了沸石的擇形催化裂化功能。 催化裂化的化學(xué)原理    催化裂化條件下各族烴類的主要反應(yīng)： 1、烷烴裂化為較小分子的烯烴和烷烴，如：C16H34  ¾® C8H16 + C8H18 2、烯烴裂化為較小分子的烯烴。 3、異構(gòu)化反應(yīng)    

63、正構(gòu)烷烴 ¾® 異構(gòu)烷烴  烯烴 ¾® 異構(gòu)烯烴 4、氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)     環(huán)烷烴+ 烯烴 ¾® 芳烴+烷烴 5、芳構(gòu)化反應(yīng) 6、環(huán)烷烴裂化為烯烴 7、烷基芳烴脫烷基反應(yīng)   烷基芳烴 ¾® 芳烴+ 烯烴 8、縮合反應(yīng)  單環(huán)芳烴可縮合成稠環(huán)芳烴，最后縮合成焦炭，并放出氫氣，使烯烴飽和。     由以上反應(yīng)可見，在烴類的催化裂化反應(yīng)過程中，裂化反應(yīng)的進(jìn)行，使大分子分解為小分子的烴類，這是 催化裂化工藝成為重質(zhì)

64、油輕質(zhì)化重要手段的根本依據(jù)。而氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)使催化汽油飽和度提高，安定性好。異構(gòu) 化、芳構(gòu)化反應(yīng)是催化汽油辛烷值提高的重要原因。     催化裂化得到的石油餾分仍然是許多種烴類組成的復(fù)雜混合物。催化裂化并不是各族烴類單獨(dú)反應(yīng)的綜合 結(jié)果，在反應(yīng)條件下，任何一種烴類的反應(yīng)都將受到同時(shí)存在的其它烴類的影響，并且還需要考慮催化劑存在 對(duì)過程的影響。     石油餾分的催化裂化反應(yīng)是屬于氣-固非均相催化反應(yīng)。反應(yīng)物首先是從油氣流擴(kuò)散到催化劑孔隙內(nèi)，并且 被吸附在催化劑的表面上，在催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)，生成的產(chǎn)物再從催化劑表面上脫附，然后擴(kuò)散到油

65、氣 流中，導(dǎo)出反應(yīng)器。因此烴類進(jìn)行催化裂化反應(yīng)的先決條件是在催化劑表面上的吸附。實(shí)驗(yàn)證明，碳原子相同 的各種烴類，吸附能力的大小順序是： 稠環(huán)芳烴 > 稠環(huán)、多環(huán)環(huán)烷烴 > 烯烴 > 烷基芳烴 > 單環(huán)環(huán)烷烴 > 烷烴     而按烴類的化學(xué)反應(yīng)速度順序排列，大致情況如下：烯烴 > 大分子單烷側(cè)鏈的單環(huán)芳烴 > 異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴 > 小分子單烷側(cè)鏈的單環(huán)芳烴> 正構(gòu)烷烴 > 稠環(huán)芳烴     綜合上述兩個(gè)排列順序可知，石油餾分中芳烴雖然吸附性能強(qiáng)，但反應(yīng)能力弱，吸附在催化劑表

66、面上占據(jù) 了大部分表面積，阻礙了其它烴類的吸附和反應(yīng)，使整個(gè)石油餾分的反應(yīng)速度變慢。烷烴雖然反應(yīng)速度快，但 吸附能力弱，對(duì)原料反應(yīng)的總效應(yīng)不利。而環(huán)烷烴既有一定的吸附能力又具適宜的反應(yīng)速度。因此認(rèn)為，富含 環(huán)烷烴的石油餾分應(yīng)是催化裂化的理想原料。但實(shí)際生產(chǎn)中，這類原料并不多見。     石油餾分催化裂化的另一特點(diǎn)就是該過程是一個(gè)復(fù)雜反應(yīng)過程。反應(yīng)可同時(shí)向幾個(gè)方向進(jìn)行，中間產(chǎn)物又 可繼續(xù)反應(yīng)，這種反應(yīng)屬于平行-順序反應(yīng)。     平行-順序反應(yīng)的一個(gè)重要特點(diǎn)是反應(yīng)深度對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)率分配有重大影響。如圖3-3所示，隨著反應(yīng)時(shí)間的增 長(zhǎng)，轉(zhuǎn)化率

67、提高，氣體和焦炭產(chǎn)率一直增加。汽油產(chǎn)率開始時(shí)增加，經(jīng)過一最高點(diǎn)后又下降。這是因?yàn)榈揭欢?反應(yīng)深度后，汽油分解成氣體的反應(yīng)速度超過汽油的生成速度，即二次反應(yīng)速度超過了一次反應(yīng)速度。因此要 根據(jù)原料的特點(diǎn)選擇合適的轉(zhuǎn)化率，這一轉(zhuǎn)化率應(yīng)選擇在汽油產(chǎn)率最高點(diǎn)附近。        催化裂化裝置的工藝流程     催化裂化技術(shù)的發(fā)展密切依賴于催化劑的發(fā)展。有了微球催化劑，才出現(xiàn)了流化床催化裂化裝置；分子篩 催化劑的出現(xiàn)，才發(fā)展了提升管催化裂化。選用適宜的催化劑對(duì)于催化裂化過程的產(chǎn)品產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng) 濟(jì)效益具有重大

68、影響。     催化裂化裝置通常由三大部分組成，即反應(yīng)¾再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)和吸收穩(wěn)定系統(tǒng)。其中反應(yīng)再生系統(tǒng) 是全裝置的核心，現(xiàn)以高低并列式提升管催化裂化為例，對(duì)幾大系統(tǒng)分述如下： 反應(yīng)再生系統(tǒng)     新鮮原料(減壓餾分油)經(jīng)過一系列換熱后與回?zé)捰突旌希M(jìn)入加熱爐預(yù)熱到370左右，由原料油噴嘴以霧 化狀態(tài)噴入提升管反應(yīng)器下部，油漿不經(jīng)加熱直接進(jìn)入提升管，與來自再生器的高溫(約650700)催化劑接 觸并立即汽化，油氣與霧化蒸汽及預(yù)提升蒸汽一起攜帶著催化劑以7米/秒8米/秒的高線速通過提升管，經(jīng)快速 分離器分離后，大部分催化劑被分出落入沉降器下部，油氣攜帶少量催化劑經(jīng)兩級(jí)旋風(fēng)分離器分出夾帶的催化 劑后進(jìn)入分餾系統(tǒng)。     積有焦炭的待生催化劑由沉降器進(jìn)入其下面的汽提段，用過熱蒸氣進(jìn)行汽提以脫除吸附在催化劑表面上的 少量油氣。待生催化劑經(jīng)待生斜管、待生單動(dòng)滑閥進(jìn)入再生器，與來自再生器底部的空氣(由主風(fēng)機(jī)提供)接觸 形成流化床層，進(jìn)行再生反應(yīng)，同時(shí)放出大量燃燒熱，以維持再生器足夠高的床層溫度(密相段溫度約650